2025版新教材高中化学第4章化学反应与电能第2节电解池第1课时电解原理随堂演练新人教版选择性必修1

第2节电解池第1课时电解原理1.如图为用惰性电极电解CuCl2溶液的试验装置，则下列说法正确的是(C)A．a电极为负极B．溶液中的Cu2＋向a极移动C．电解一段时间后溶液的颜色会变浅D．电极b上发生的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2解析：a极与电源正极相连为阳极，A项错误；溶液中的Cu2＋向b极移动，B项错误；阴极上Cu2＋放电生成铜单质，电解一段时间后溶液颜色变浅，C项正确；与电源负极相连的阴极上发生反应为Cu2＋＋2e－=Cu，D项错误。2．某化学爱好小组利用如图装置在铁棒表面镀上一层铜，下列有关的推断正确的是(D)A．a为阳极、b为阴极B．c为铁棒、d为铜棒C．电子流向从b→d→c→aD．溶液中Cu2＋向d极移动解析：由图示中电流从a端流出，a为电源正极，b为负极，A项错误；c为阳极，应是铜棒，d为阴极，应是铁棒，B项错误；电子不能通过溶液，C项错误；电解池中阳离子向阴极移动，所以溶液中Cu2＋向d极移动，D项正确。3．用石墨电极完成下列电解试验。试验装置试验现象a处试纸变蓝；b处变红，局部褪色；c处无明显变更；d处试纸变蓝下列对试验现象的说明或推想不合理的是(C)A．a为电解池的阴极B．b处有氯气生成，且与水反应生成了盐酸和次氯酸C．c处发生了反应：Fe－3e－=Fe3＋D．d处：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－解析：a处试纸变蓝，为阴极，生成OH－，电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故A不符合题意；b处变红，局部褪色，是因为Cl2＋H2O=HCl＋HClO，HCl的酸性使溶液变红，HClO的漂白性使局部褪色，故B不符合题意；c处Fe为阳极发生了反应：Fe－2e－=Fe2＋，故C符合题意；d处试纸变蓝，为阴极，生成OH－，电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故D不符合题意。4．如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。(1)a为正极，b为负极。(2)c为阳极，d为阴极。(3)电解过程中，d电极质量增加，缘由是Cu2＋＋2e－=Cu。(4)电解过程中，氯离子浓度减小(填“增大”“减小”或“不变”)，c电极旁边的现象是有黄绿色气体生成。解析：电流从电源的正极流出，因此a为电源正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极。电解CuCl2溶液电极反应：阳极(c电极)2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极(d电极)Cu2＋＋2e－=Cu，Cl－失去电子生成氯气，c电极旁边有黄绿色气体生成。5．能源是人类生存和发展的重要支柱，化学在能源的开发与利用方面起着特别重要的作用。某学习小组按如图所示装置探究化学能与电能的相互转化：(1)甲池是原电池(或化学能转化为电能)装置，通入O2的电极上的反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。乙池中SOeq\o\al(2－,4)移向石墨电极(填“石墨”或“Ag”)。(2)当甲池消耗标准状况下33.6LO2时，电解质KOH的物质的量变更1.5mol，乙池若要复原电解前的状态则须要加入240gCuO(或372gCuCO3)(填所加物质的质量及化学式)。(3)丙池中发生的电解反应的离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－。解析：(1)由图可看出甲池为燃料电池装置，是原电池(或化学能转化为电能)装置；通入氧气的电极为正极，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－；乙池和丙池为电解池，与电池的正极相连的石墨电极为阳极，与电池的负极相连的Ag电极为阴极，则乙池中SOeq\o\al(2－,4)移向石墨电极(阳极)。(2)原电池正极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，总反应为CH4＋2O2＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋3H2O，当甲池消耗标准状况下33.6L(1.5mol)O2时，则消耗1.5molKOH，转移6mol电子，则乙池生成3molCu和1.5molO2，依据原子守恒，若要复原电解前的状态则须要加入氧化铜：3mol×80g·mol－1＝240g，或碳酸铜：3mol